某些类型的肿瘤不仅停留在原发部位,还会扩散到全身形成转移灶。这是因为原发肿瘤会持续向血液中释放癌细胞。这些循环肿瘤细胞(CTCs)可以聚集形成最多十几个细胞的小簇,并在其他器官中定居。
在那里,这些细胞簇会长成更大的肿瘤,即转移瘤。转移瘤仍然是一个重大的医学难题:每年约有七百万人死于转移瘤。
乳腺癌就是一个典型的例子。一旦原发肿瘤开始形成转移,患者的生存几率就会大幅下降。每年仍有数以万计的女性因转移性乳腺癌而死亡。因此,肿瘤学家一直在寻找削弱或破坏这些细胞簇的方法,以防止转移瘤的形成。
显著降低转移风险
在一项发表于《自然医学》杂志上的研究中,来自ETH Zurich、巴塞尔大学医院和苏黎世大学医院以及巴塞尔-兰茨州立医院的研究团队展示了一种新的、有前景的方法。在一项临床研究中,研究人员给九位转移性乳腺癌患者服用了一周的低剂量地高辛(digoxin),结果发现:每个细胞簇中的细胞数量显著减少了平均2.2个细胞。考虑到典型的细胞簇大小通常只有几个细胞,这意味着转移风险的显著降低。细胞簇越小,它们成功产生转移的可能性就越低。
“乳腺癌转移依赖于CTC细胞簇,”首席研究员、ETH Zurich分子肿瘤学教授尼古拉·阿切托(Nicola Aceto)解释说,“细胞簇越大,它们的成功率就越高。”
CTC细胞簇的致命弱点是位于肿瘤细胞膜上的钠钾泵(也称为Na+/K+-ATP酶),这些泵负责将钠离子排出细胞并将钾离子吸入细胞。
地高辛阻断这些离子泵,抑制了离子交换。因此,细胞从细胞膜外吸收了更多的钙离子。这削弱了癌细胞在簇内的凝聚力,导致它们分崩离析。
然而,单独使用地高辛并不能消除现有的肿瘤。该药物需要与其他能杀死现有癌细胞的物质联合使用。
研究人员希望优化活性成分
地高辛最初来源于毛地黄植物(Digitalis sp.),通常用于治疗如心力衰竭等心脏疾病。ETH研究人员在2019年发现地高辛可能对乳腺癌也有疗效。他们进行了广泛的筛选,在细胞培养中系统测试了超过2400种不同物质,以寻找针对CTC细胞簇的有效药物。
下一步,研究人员希望开发基于地高辛的新分子,使其更好地溶解CTC细胞簇。ETH的衍生公司Page Therapeutics已经在为此努力。
阿切托还计划将其研究扩展到其他类型的癌症,如前列腺癌、结直肠癌或胰腺癌以及黑色素瘤。他的实验室已经开始了初步实验。
这项研究是ETH Zurich与多家医院之间杰出合作的典范,包括巴塞尔大学医院和苏黎世大学医院以及巴塞尔-兰茨州立医院。医院合作伙伴招募了患者并进行了临床试验。
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